减少固废产生的电催化氧化废水处理装置的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种减少固废产生的电催化氧化废水处理装置

背景技术：

电催化氧化废水处理工艺主要是阳极氧化反应，有机污染物在阳极被直接氧化和间接氧化。电解槽中的阳极是电催化氧化法的核心，最常见的阳极是以钛为基体，在其表面涂覆金属氧化物(MOx)催化剂的阳极，由于其不易被腐蚀导致改变尺寸，称为形稳阳极，DSA阳极。给阳极施加一定电位时，H2O或OH-首先在阳极上放电产生物理吸附态的羟基自由基(·OH)。

芬顿(Fenton)试剂法是在酸性溶液中投加Fenton试剂：双氧水(H2O2)和二价铁离子(Fe²⁺)，两者相接触时发生Fenton反应。

实际工程应用中芬顿法存在二个致命问题，使之难以广泛应用。首先，芬顿法需要现场加入Fe²⁺和H2O2，药剂消耗量大，处理成本高，芬顿反应过程中产生大量三价铁离子，最终变为表面吸附着有机物的氧化铁，成为污染环境的固废(危废)。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供可以减少固废产生的废水处理装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种减少固废产生的电催化氧化废水处理装置，包括电催化氧化池、芬顿反应池、混凝沉淀池以及铁泥溶解池；所述电催化氧化池上设置有进水口和出水口，池内设置含多个电极板，相邻的电极板之间设置有折板，电极板的底部与电催化氧化池的池底之间存在间隙，折板的上端部高度低于电极板的顶部高度，折板和电极板之间形成湾流通道，且将电催化氧化池分成多个反应槽，电极板按正极、负极交替间隔排列；所述芬顿反应池中设置搅拌器，其进水端连接电催化氧化池；混凝沉淀池包括底部连通的混凝区和沉淀区，芬顿反应池与混凝沉淀池的混凝区连通，混凝区上方设有碱液投加口，混凝区内设搅拌器，沉淀区上方设有出水堰槽，出水堰槽下方设有沉淀机构；混凝沉淀池的沉淀区底部与铁泥溶解池连通；所述铁泥溶解池内设搅拌器，在出口处设有过滤器，且出口通过循环泵将过滤液回流至电催化氧化池。

进一步的，所述电催化氧化池还包括一个电极倒置装置，用于给电极板供应直流电，且电极倒置装置可以切换直流电的极性。

进一步的，所述折板表面还设置有蜂窝状的电催化氧化助剂。

进一步的，所述折板的顶部以及电极板底部均向出水口处弯折；其中在电催化氧化池顶部设置喷淋管道用于清洗电极板。

从上述技术方案可以看出本实用新型具有以下优点：采用的推流式运行方式能使废水充分有效的与催化剂柱接触，从而在最大程度上发挥催化剂的作用，增强了废水的处理效果；本装置设置的倒极装置，在运行的过程中起到自动清洗电极的作用，从而降低极板腐蚀损耗、延长电极板使用寿命，且避免了系统定期拆洗电极板过程中所带来的其他问题；实现了Fe³⁺循环利用，克服了常规芬顿法处理过程中产生大量固废(危废)污染环境的弊端。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做具体说明。

如图1所示，本实用新型的减少固废产生的电催化氧化废水处理装置，包括电催化氧化池1、芬顿反应池2、混凝沉淀池3以及铁泥溶解池4；所述电催化氧化池上设置有进水口17和出水口18，池内设置含多个电极板13，相邻的电极板之间设置有折板14，电极板13的底部与电催化氧化池的池底之间存在间隙，折板的上端部高度低于电极板的顶部高度，折板和电极板之间形成湾流通道，且将电催化氧化池分成多个反应槽，电极板按正极、负极交替间隔排列，折板的顶部以及电极板底部均向出水口处弯折，减少水流死角。其中在电催化氧化池顶部设置喷淋管道用于清洗电极板。

所述折板表面还设置有蜂窝状的电催化氧化助剂。该电催化氧化助剂主要由三部分组成，即活性组分、载体以及助催化剂，其中活性组分为Ni、改性活性铝、Ti的混合物，载体为γ-Al2O3，助催化剂为活性炭。改性活性铝与Ni、Ti共同作用下能够加速废水中C-C、C-N、C-S等化学键在电解的条件下被分解的速度，当这些化学键在电氧化的作用下被氢解为烃类有机物后，废水的CODCr与毒性都得到了大大的降低，可生化性得到了极大的提高。电催化氧化池还包括一个电极倒置装置11，用于给电极板供应直流电，且电极倒置装置11可以切换直流电的极性。设置了电机倒置装置，当装置连续运行一段时间后可以自动切换至倒极，从而使原先的正极变成负极，原先的负极变成正极，在电流的作用下配合喷淋装置，极板上的污染物等则会自动脱落至该系统的废水中，被电催化氧化成小分子有机物或直接矿化，从而达到清洗极板的目的。

所述芬顿反应池中设置搅拌器，其进水端连接电催化氧化池；混凝沉淀池包括底部连通的混凝区31和沉淀区33，芬顿反应池与混凝沉淀池的混凝区31连通，混凝区上方设有碱液投加口，混凝区内设搅拌器，沉淀区33上方设有出水堰槽32，出水堰槽下方设有沉淀机构；混凝沉淀池的沉淀区底部与铁泥溶解池4连通；所述铁泥溶解池4内设搅拌器，在出口处设有过滤器41，且出口通过循环泵将过滤液回流至电催化氧化池。

混凝沉淀池主要功能是沉淀分离三价铁离子。进入池中的废水中含有大量的Fe³⁺离子，为了将它从溶液中分离出来，从碱液投加口加入碱，使之转化为固相氢氧化铁，简称为铁泥。其反应为：Fe³⁺+3OH-→Fe(OH)3。当含Fe³⁺离子的废水进入混凝区后，NaOH溶液以一定流速同步加入混凝槽，启动第搅拌器，进行混凝反应。为提高混凝效果，在碱液中同时加入微量的可提高铁泥沉降性的添加剂。

铁泥溶解池的主要功能是将混凝沉淀后获得的固态三价铁通过酸溶，成Fe³⁺离子溶液，输送到电催化氧化室，还原成Fe²⁺，循环使用，实现无固废产生与铁泥排放。铁泥溶解池与混凝沉淀池的底部出泥口相连，铁泥进入铁泥溶解池，酸液同时以一定流速同步加入铁泥溶解池，启动搅拌器，槽中发生铁泥与酸的中和溶解反应，释放出Fe³⁺离子。